محمد واقفی

قوسها از جمله بازههای بحرانی در شناسایی رفتار هیدرولیکی رودخانهها می باشد به طوری که طبیعت سه بعدی جریان و نیز تغییرات غیر یکنواخت توپوگرافی بستر و عمق جریان در مسیرهای قوسی مخصوصا زمانی که این قوسها توأم با سازههای هیدرولیکی باشند، باعث تشکیل جریانهای ناشناختهای در قوس رودخانهها و نیز حول این سازهها میشود که این عوامل، لزوم تحقیق درباره خاصیت سهبعدی الگوی جریان و نیز تغییرات توپوگرافی بستر در قوسهای توأم با سازههای هیدرولیکی را آشکار میسازد. در این تحقیق به مطالعه الگوی جریان و آبشستگی حول آبشکن T شکل مستقر در قوس 90 درجه با استفاده از مدل سهبعدی SSIIM پرداخته شده است. که بدین منظور ابتدا به بررسی توپوگرافی بستر تعادل یافته در طول قوس 90 درجه و شکل گیری چاله آبشستگی در دماغه بال بالادست آبشکن و نیز شناسایی الگوی حاکم بر رفتار جریان با استفاده از بررسی پروفیلهای مولفه طولی سرعت U، مولفه عرضی V و مولفه عمقی W، روند تغییرات جریان ثانویه در محدوده آبشکن و نیز خطوط جریان در ترازهای مختلف پرداخته شد. سپس به منظور درک بهتر از الگوی جریان و آبشستگی در طول قوس 90 درجه و نیز حول آبشکن T شکل، به شبیهسازی پدیدههای گفته شده (الگوی جریان و آبشستگی) حول آبشکن مستقر در کانالی 90 درجه تحت اثر عواملی همچون نسبت طول بال به جان آبشکنهای T شکل، نسبت طول جان آبشکن T شکل به عرض کانال و همچنین موقعیت آبشکنهای T شکل در قوس 90 درجه، پرداخته شد و تاثیر این عوامل را بر روی توپوگرافی بستر و تغییرات پروفیلهای طولی و عرضی بستر کانال نسبت به حالت اولیه و نیز تغییرات مولفههای سه بعدی سرعت، خطوط سرعت در مقاطع عرضی، طولی و ترازهای مختلف، روند شکلگیری، رشد و استهلاک جریان ثانویه و همچنین ناحیه جدایی جریان، مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفت. جهت صحتسنجی شبیهسازی عددی انجام شده، از نتایج آزمایشگاهی واقفی استفاده گردید که مقایسهها حاکی از این بود که مدل عددی SSIIM توانسته به خوبی الگوی جریان و آبشستگی حول آبشکن T شکل مستقر در قوس 90 درجه را پیشبینی کند.